Steel R6M5: сипаттамалары, қолданылуы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Менделеевтің периодтық жүйесінің сегізінші тобының элементінің атомдық нөмірі 26 (темір) көміртегімен және кейбір басқа элементтермен қорытпасы әдетте болат деп аталады. Ол жоғары беріктік пен қаттылыққа ие, көміртегіге байланысты пластиктен және тұтқырлықтан айырылады. Легірлеуші элементтер қорытпаның оң сипаттамаларын арттырады. Дегенмен, болат құрамында кемінде 45% темір бар металл материал болып саналады.

R6M5 болаты сияқты қорытпаны қарастырайық және оның қандай сипаттамалары бар және қандай салаларда қолданылатынын білейік.

Марганец легирлеуші элемент ретінде

19 ғасырға дейін қарапайым болат түсті металдар мен ағаш өңдеу үшін пайдаланылды. Бұл үшін оның кесу сипаттамалары жеткілікті болды. Дегенмен, болат бөлшектерді өңдеуге әрекет жасағанда, құрал өте тез қызады, тозады және тіпті деформацияланады.

Ағылшын металлургы Р. Мушетт тәжірибелер арқылы,Қорытпаны күштірек ету үшін оған тотықтырғышты қосу керек, ол одан артық оттегін шығарады. Олар болат құюға құрамында марганеці бар айна шойын қоса бастады. Ол легирленген элемент болғандықтан оның пайызы 0,8%-дан аспауы керек. Сонымен, R6M5 болатының құрамында 0,2%-дан 0,5%-ға дейін марганец бар.

Вольфрам темір

1858 жылдың өзінде көптеген ғалымдар мен металлургтер вольфраммен қорытпаларды алумен айналысты. Олар оның отқа төзімді металдардың бірі екенін анық білді. Оны болатқа легирлеуші элемент ретінде қосу жоғары температураға төтеп беретін және әлі де тозбайтын қорытпа алуға мүмкіндік берді.

Болат R6M5 құрамында 5,5-6,5% вольфрам бар. Құрамы бар қорытпалар көбінесе «P» әрпінен басталады және жоғары жылдамдықты деп аталады. 1858 жылы Мусчет құрамында 9% вольфрам, 2,5% марганец және 1,85 көміртегі бар бірінші болатты алды. Кейінірек оған тағы 0,3% С, 0,4% Cr қосып, 1,62% Mn, 3,56% Вт алып тастаған металлург самокал (P6M5) деп аталатын қорытпа алды. Сипаттамалары бойынша ол P18 болатына да ұқсайды.

Вольфрам тапшылығы

Әрине, 1860 жылдары көптеген элементтер толық мол болған кезде вольфрам қосылған болат ең берік болып саналды. Уақыт өте келе табиғаттағы бұл элемент азайып, оның бағасы өседі.

Экономикалық тұрғыдан болатқа көп мөлшерде Вт қосу мүмкін емес болып қалды. Осы себепті R6M5 болаты R18-ге қарағанда әлдеқайда танымал. Олардың химиялық құрамына қарасақ, Р18 құрамындағы вольфрам мөлшері 17-18,5% болса, вольфрам-молибден қорытпасында максималды 6,5% дейін жетеді. Сонымен қатар, өзін-өзі шақырушыда 0,25%-ға дейін мыс және 5,3%-ға дейін молибден бар.

Басқа легирленген элементтер

Жоғарыда аталған көміртек, марганец, вольфрам және молибденнен басқа, R6M5 болатының құрамында кобальт (0,5% дейін), хром (4,4%), мыс (0,25%), ванадий (2,1%), фосфор (0,03%, күкірт (0,025%), никель (0,6%) кремний (0,5%). Олар не үшін?

Әрбір легирлеуші элементтің өз қызметі бар. Мысалы, хром термиялық қатайту үшін қажет, ал никель қаттылықты арттырады. Молибден мен ванадий шыдамдылықты жояды. Кейбір легирленген элементтер қызыл қаттылық және ыстық қаттылық сияқты болат қасиеттерін жақсартады.

Болат R6M5, сипаттамалары біз зерттеп жатыр, шыңдалған күйде 600 °C дейінгі сынақ температурасында 66 HRC қаттылығы бар. Бұл күшті қыздыру кезінде де оның беріктік сипаттамаларын жоғалтпайтынын білдіреді, яғни ол тозбайды және деформацияланбайды.

Тағайындау Р6М5

Болаттың шифрын ашу оның қалай жасалғанына, құрамында қандай легирлеуші элементтерді қамтитынына және құрамында қанша көміртегі бар екеніне байланысты. Әртүрлі түрлерге арналған белгілер бар. Егер, мысалы, қорытпада легирленген элементтер болмаса, онда ол «St» деп белгіленеді және оның жанында болаттағы көміртегінің орташа мөлшерін көрсететін сан (St20,45-бап).

Төмен легирленген қорытпаларда алдымен көміртегінің пайызы, содан кейін химиялық элементтерді білдіретін әріптер (10KhSND, 20KhN4FA) келеді. Егер олардың жанында мысалдағыдай сандар болмаса, онда олардың әрқайсысының мазмұны 1% -дан аспайды. Қорытпаның маркасындағы "P" әрпі оның жоғары жылдамдықты кесу (жылдам) екенін көрсетеді.

Одан кейін сан келеді - бұл вольфрамның пайызы (P9, P18), содан кейін әріптер мен сандар легирленген элементтер және олардың пайызы. Бұдан шығатыны, R6M5 жоғары жылдамдықты болаттың құрамында 6%-ға дейін вольфрам және 5%-ға дейін молибден бар.

Қатты күйдіру

Ереже бойынша, мұндай қорытпаны өндіру классикалық болып табылады және барлық жоғары жылдамдықты болаттар үшін қолданылатын болады. Дегенмен, вольфрам-молибден қорытпасы шын мәнінде берік, қатты және тозуға төзімді болуы үшін оны күйдіру керек екенін есте ұстаған жөн.

Егер басқа сорттар, мысалы, St45, күйдіру кезінде беріктік қасиеттерін жоғалтса, жоғары жылдамдықтылары, керісінше, жақсарады және күшейеді және қаттырақ болады. Сондықтан R6M5 қатайтпас бұрын күйдіріледі. Бұл қалай болады?

Қалыңдығы шамамен 22 мм болатын прокат өнімдері (мысалы, R6M5 болат табақ) арнайы пеште 870 ° C температураға дейін қызады, содан кейін 800 ° C дейін салқындатылады, содан кейін қайтадан қыздырылады. Мұндай цикл шамамен 10 болуы мүмкін.

Сонымен қатар бесіншіден кейін температураны біртіндеп төмендету керек. Мысалы, қайтадан қыздыру, бірақ 850 °C дейін, 780 °C дейін салқындату. 600 ° C жеткенше осылай жалғасады.

Мұндай күрделі жасыту процесі дәндердің болуына байланыстылегирленген қорытпалардағы аустенит, бұл өте қажет емес. Қыздыру және салқындату легирленген элементтердің мүмкіндігінше еруіне мүмкіндік береді, бірақ аустенит өспейді.

Температуралық режимге және 900 ° C жоғары температурада күйдіруге шыдамасаңыз, онда қорытпада аустениттің жоғарылауы пайда болады және қаттылық төмендейді. Салқындатуды май ванналары арқылы жүзеге асыру ұсынылады, бұл вольфрам-молибден қорытпасын жарықтар мен тесулерден қорғайды.

P6M5 өндіру әдісі

Әрине, кез келген басқа қорытпа сияқты, R6M5 әртүрлі ассортиментте шығарылады. Сонымен, кейбір цехтарда жоғары жылдамдықты ыстық болат құймаларға құйылады. Басқа өндірісте ол ыстық прокатпен илектеледі. Ол үшін қыздырылған құймалар прокат станының орамдарының арасына қысылады. Оның нәтижесі біліктердің пішініне байланысты болады.

R6M5 маркалы болат жоғары температурада жұмыс істейтін бөлшектер үшін кеңінен қолданылады. Осы себепті ұнтақпен қапталған болат соңғы уақытта болат жасаудың өте танымал әдісі болды.

Ыстық болатты құймаларға құйған кезде балқымадан карбидтер өте жылдам бөлінеді. Кейбір аймақтарда олар біркелкі емес жинақталған аймақтарды құрайды, олар кейінірек жарықтар пайда болатын орынға айналады.

Ұнтақ өндірісінде барлық қажетті компоненттерден тұратын арнайы ұнтақ қолданылады. Ол жоғары температура мен қысымда арнайы вакуумды ыдыста агломерацияланады. Бұл материалды алуға ықпал етедібіртекті.

Қолданба

R6M5 болаты әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады. Көбінесе ол металлургияда токарлық, фрезерлік және бұрғылау станоктарына арналған кескіш құралдарды жасау үшін қолданылады. Бұл оның беріктік, ыстыққа төзімділік, қаттылық сипаттамаларына байланысты.

Әдетте, одан бұрғылар, крандар, штамптар, кескіштер жасалады. R6M5 болаттан жасалған металл кескіш құрал жоғары жылдамдықта кесуге өте ыңғайлы, сонымен қатар ол салқындатқышты салқындатуды қажет етпейді. R6M5 болаттан жасалған пышақ та сирек емес.

Вольфрам-молибден қорытпасының қаттылығы мен қаттылығы жоғары болғандықтан, ол көбінесе берік сабы және әдемі өрнектері бар пышақтар жасау үшін қолданылады.

Легирленген элементтер қажетті мөлшерде іс жүзінде тот баспайтын және жақсы тегістелетін бірегей болат жасауға мүмкіндік берді. Бұл слесарь жұмысына кесу жылдамдығын 4 есе арттыруға мүмкіндік береді.

Ол сонымен қатар 500-600°C температурада жоғары жылдамдықпен жұмыс істейтін ыстыққа төзімді шарикті подшипниктерді шығару үшін қолданылады. R6M5 қорытпасының аналогтары R12, R10K5F5, R14F4, R9K10, R6M3, R9F5, R9K5, R18F2, 6M5K5 болып табылады. Егер вольфрам-молибден қорытпалары, әдетте, өрескел өңдеуге арналған құралдарды (бұрғылар, кескіштер) жасау үшін пайдаланылса, онда ванадий (R14F4) әрлеу үшін (рейктер, броштар). Әрбір кескіш құралдың қандай қорытпадан жасалғанын білуге мүмкіндік беретін таңбалауы болуы керек.